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ROL DE LA SIMULACIÓN NUMÉRICA DE YACIMIENTOS EN LA EVALUACIÓN DE TECNOLOGÍAS EOR

Por 25 de abril de 2022Sin comentarios

El proceso de incorporación de cualquier tecnología de recobro mejorado involucra tanto una fase de evaluación experimental como simulación numérica. Para la inyección de vapor, la combustión in situ y las tecnologías de recobro químico, los modelos físicos son aplicados en el laboratorio para reproducir o tener una estimación de la interacción fluido-fluido y/o roca-fluido, durante y después de la aplicación del proceso. Estos resultados permiten tener una aproximación de las eficiencias de desplazamiento y los cambios o efectos sobre los fluidos presentes en el medio poroso. Sin embargo, gran parte de los resultados obtenidos a escala de laboratorio no pueden ser escalables debido a la heterogeneidad de las propiedades de los yacimientos en escala real, donde tratar de agrupar todas estas variables en un modelo físico constituye una gran limitante.

El término simulación computacional se refiere a la realización de experimentos a partir de un ordenador, involucrando la intersección de tres herramientas de investigación o aproximaciones: modelamiento, simulación de sistemas y el uso de un ordenador. De esta manera, esta rama de la ingeniería de yacimientos constituye una herramienta práctica para la reproducción del comportamiento del yacimiento o una parte de este ante un esquema específico de explotación, obteniendo información representativa para la toma de decisiones en la administración de un campo. La ejecución de la fase de simulación permite a los ingenieros definir o estimar parámetros de operación y diseño como tasas y presiones de inyección, concentración de reactivos químicos, relaciones másicas, patrones de inyección y espaciamiento entre pozos. Los costos de estos análisis son menores comparados a los recursos necesarios para evaluar cada escenario de explotación a escala piloto o escala comercial.

El simulador de yacimientos involucra la correlación de un modelos numéricos, diferenciales y computacionales. Con base en la complejidad de los fenómenos ocurridos en el yacimiento, los resultados están basados en la discretización de las variables y soluciones numéricas. Para la construcción de un modelo de simulación representativo de un campo de interés es importante tener en cuenta la recopilación y calidad de la información descrita a continuación:

  • Modelo estático: Durante esta etapa se desarrolla el modelo de yacimiento fundamentado en la integración de la información petrofísica, sísmica, geológica y estratigráfica. Adicionalmente, se deben integrar el comportamiento de las propiedades de los fluidos con respecto a la presión, volumen y temperatura (PVT), y otros parámetros necesarios para la inicialización del modelo, como presiones capilares, saturaciones y permeabilidades relativas; esta información generalmente es obtenida a través de registros eléctricos, pruebas de laboratorio y análisis de núcleos.
  • Modelo dinámico: Una vez se ingresa la información y se construye el modelo estático, se procede a la predicción del comportamiento de producción y presión del modelo tanto en función del espacio como en tiempo. Se debe analizar si el comportamiento obtenido es coherente con los mecanismos de producción presentes en el yacimiento, pues constantemente el modelo dinámico debe ser ajustado por un proceso de ajuste histórico integrado, comparando la producción real con lo que logra reproducir el modelo. Este ajuste se realiza a través del control de las propiedades de la roca, propiedades de los fluidos y los datos de los pozos.

La figura muestra el perfil de temperatura obtenido para un proceso de inyección continua de vapor. Adicionalmente, de acuerdo a la capacidad del software utilizado es posible visualizar el comportamiento de las saturaciones, viscosidades de los fluidos, entre otras. La interfaz y visualización de las herramientas disponibles en el mercado es en su mayoría sencilla y amigable.

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